JP6469392B2 - Endoscope device - Google Patents
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- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
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Description
本発明の一態様は、内視鏡装置に関する。特に、発光装置を備える内視鏡装置に関する。 One embodiment of the present invention relates to an endoscope apparatus. In particular, the present invention relates to an endoscope apparatus including a light emitting device.
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。 Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. One embodiment of the invention disclosed in this specification and the like relates to an object, a method, or a manufacturing method. One aspect of the present invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). Therefore, the technical field of one embodiment of the present invention disclosed in this specification more specifically includes a semiconductor device, a display device, a light-emitting device, a lighting device, a driving method thereof, or a manufacturing method thereof as an example. Can be mentioned.
なお、本明細書中において、発光装置とは発光素子を備える装置全般を指し、光源(照明装置含む)を含む。 Note that in this specification, a light-emitting device refers to all devices including a light-emitting element, and includes a light source (including a lighting device).
被検査体の内部を観察するための手段として、内視鏡装置が知られている。内視鏡装置は、細長く湾曲可能な挿入部を備える。観察手段として光ファイバーを用いたファイバースコープや、CCD(Charge Coupled Device)カメラ等を用いた電子内視鏡装置などがある。 An endoscope apparatus is known as means for observing the inside of an object to be inspected. The endoscope apparatus includes an elongated and bendable insertion portion. As an observation means, there are a fiberscope using an optical fiber, an electronic endoscope apparatus using a CCD (Charge Coupled Device) camera, and the like.
内視鏡装置には、被検査体の内部を照らすための照明が当該挿入部の先端面に設けられる。照明の構成としては、キセノンランプ等の光源を外部に設け、光ファイバーで光を挿入部の先端面まで伝搬させる方式や、挿入部の先端面にLED(Light Emitting Diode)素子を設ける構成などがある。例えば特許文献1には、内視鏡に対して光を供給する光源装置を設け、当該光源装置から先端部に光を伝搬するライトガイドが、挿入部に内蔵された構成が開示されている。
In the endoscope apparatus, illumination for illuminating the inside of the object to be inspected is provided on the distal end surface of the insertion portion. Illumination configurations include a system in which a light source such as a xenon lamp is provided outside and light is propagated to the distal end surface of the insertion portion by an optical fiber, and an LED (Light Emitting Diode) element is provided on the distal end surface of the insertion portion. . For example,
被検査体の内部を照らす照明として、キセノンランプ等の光源を用いた場合には内視鏡装置の規模が大きくなってしまう。また、LED素子を用いる構成では、内視鏡装置の装置構成を簡略化できるものの、照明光の演色性を向上させることが困難であり、被検査体の内部を詳細に観察することが難しくなってしまう。また、このような光源を用いた場合、発光面積が極めて小さく、指向性の高い光が発せられるため、被検査体の内部を照射したときに生じる陰により、観察できない領域が生じてしまう。 When a light source such as a xenon lamp is used as illumination for illuminating the inside of the object to be inspected, the scale of the endoscope apparatus becomes large. In addition, in the configuration using the LED element, the device configuration of the endoscope apparatus can be simplified, but it is difficult to improve the color rendering property of the illumination light, and it becomes difficult to observe the inside of the inspected object in detail. End up. In addition, when such a light source is used, a light emitting area is extremely small and light having high directivity is emitted. Therefore, an area that cannot be observed is generated due to the shade generated when the inside of the inspection object is irradiated.
本発明の一態様は、被検査体の内部を詳細に観察可能な内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、内視鏡装置の装置構成を簡略化することを課題の一とする。または、陰ができにくい内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、立体的な観察がしやすい内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、光源の発光方向を制御できる内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、新規な内視鏡装置を提供することを課題の一とする。または、新規な発光装置を提供することを課題の一とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide an endoscope apparatus that can observe the inside of an object to be examined in detail. Another object is to simplify the configuration of an endoscope apparatus. Another object is to provide an endoscope apparatus that is difficult to shade. Another object is to provide an endoscope apparatus that facilitates stereoscopic observation. Another object is to provide an endoscope apparatus that can control the light emission direction of a light source. Another object is to provide a novel endoscope apparatus. Another object is to provide a novel light-emitting device.
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。 Note that the description of these problems does not disturb the existence of other problems. Note that one embodiment of the present invention does not have to solve all of these problems. Issues other than these will be apparent from the description of the specification, drawings, claims, etc., and other issues can be extracted from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.
本発明の一態様は、先端部を備えるチューブ状の挿入部を有する内視鏡装置であって、当該先端部は、発光装置と、光学装置と、を備える。また光学装置は、先端部の先端面に配置され、発光装置は、先端部の側面に沿って設けられる構成とする。 One embodiment of the present invention is an endoscope apparatus having a tube-like insertion portion including a distal end portion, and the distal end portion includes a light emitting device and an optical device. The optical device is disposed on the distal end surface of the distal end portion, and the light emitting device is provided along the side surface of the distal end portion.
また、上記発光装置は、面発光を発することが好ましい。 The light emitting device preferably emits surface light.
また、上記光学装置は、撮像素子、または光ファイバーであることが好ましい。 The optical device is preferably an image sensor or an optical fiber.
また、上記発光装置は、先端部の側面から外側に発光するように設けられていることが好ましい。このとき特に、上記発光装置は、先端部の先端面の一部を覆って設けられていることが好ましい。 Further, the light emitting device is preferably provided so as to emit light outward from the side surface of the tip portion. In this case, in particular, the light emitting device is preferably provided so as to cover a part of the distal end surface of the distal end portion.
または、上記発光装置は、先端部の側面から内側に発光するように設けられ、先端部の内部に、先端面から光を射出するように、光を反射する反射部材が設けられていることが好ましい。このとき、特に発光装置は両面発光を呈し、発光装置からの光が、先端部の側面から内側、及び外側に発光するように設けられていることが好ましい。 Alternatively, the light emitting device is provided so as to emit light inward from the side surface of the tip portion, and a reflecting member that reflects light is provided inside the tip portion so as to emit light from the tip surface. preferable. At this time, it is particularly preferable that the light emitting device exhibits double-sided light emission, and the light from the light emitting device is provided so as to emit light from the side surface of the tip portion to the inside and outside.
また、上記光学装置を介して得られる像に対して、動画像を観察する第1のモードと、静止画像を撮影する第2のモードとを有し、第1のモードのとき、発光装置から発光輝度が100cd/cm2以上10000cd/cm2未満の光を連続的に、または断続的に発し、第2のモードのとき、発光装置から発光輝度が10000cd/cm2以上500000cd/cm2以下の光をシャッタースピードに同期させて発する構成とすることが好ましい。
The image obtained via the optical device has a first mode for observing a moving image and a second mode for photographing a still image. In the first mode, the light emitting device continuously the light emission luminance is less than 100 cd / cm 2 or more 10000 cd / cm 2 light, or intermittently emitted, the second mode, light emission luminance from a light-emitting
また、上記発光装置は、発光性の有機化合物を含む発光素子を備えることが好ましい。このとき特に、光学装置を介して得られる像を表示する表示部をさらに備え、表示部は、発光性の有機化合物を含む発光素子を画素に備えることが好ましい。 The light-emitting device preferably includes a light-emitting element including a light-emitting organic compound. In this case, in particular, it is preferable to further include a display unit that displays an image obtained through the optical device, and the display unit includes a light emitting element including a light emitting organic compound in the pixel.
本発明の一態様によれば、被検査体の内部を詳細に観察可能な内視鏡装置を提供できる。または、内視鏡装置の装置構成を簡略化することができる。または、陰ができにくい内視鏡装置を提供できる。または、立体的な観察がしやすい内視鏡装置を提供できる。または、光源の発光方向を制御できる内視鏡装置を提供できる。なお、本発明の一態様はこれらの効果に限定されるものではない。例えば、本発明の一態様は場合によってはこれらの効果以外の効果を有する場合やこれらの効果を有さない場合もある。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an endoscope apparatus capable of observing the inside of a subject to be examined in detail. Alternatively, the configuration of the endoscope apparatus can be simplified. Alternatively, it is possible to provide an endoscope apparatus that is difficult to be shaded. Alternatively, it is possible to provide an endoscope apparatus that facilitates stereoscopic observation. Or the endoscope apparatus which can control the light emission direction of a light source can be provided. Note that one embodiment of the present invention is not limited to these effects. For example, according to circumstances, one embodiment of the present invention may have effects other than these effects or may not have these effects.
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。 Note that in structures of the invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated. In addition, in the case where the same function is indicated, the hatch pattern is the same, and there is a case where no reference numeral is given.
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。 Note that in each drawing described in this specification, the size, the layer thickness, or the region of each component is exaggerated for simplicity in some cases. Therefore, it is not necessarily limited to the scale.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の内視鏡装置の例について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, an example of an endoscope apparatus of one embodiment of the present invention will be described with reference to drawings.
[構成例]
図1(A)に、本実施の形態で例示する内視鏡装置10を示す。内視鏡装置10は把持することが可能な操作部11を有する。また、操作部11には、操作ダイヤル12、操作ボタン14、及び鉗子口15等が設けられている。また、操作部11には、コネクタ13及び挿入部101が接続されている。また、挿入部101の先端に先端部110を備える。
[Configuration example]
FIG. 1A illustrates an
挿入部101は湾曲可能なチューブ状の形状を有する。また、挿入部101の先端部110は少なくとも一部(例えば後述する先端面122及びその近傍)が硬質であることが好ましい。操作部11に設けられる操作ダイヤル12を操作することにより挿入部101の一部が湾曲し、先端部110の向きを自由に動かすことができる。
The
操作部11に設けられる操作ボタン14は、例えば先端部110に設けられる貫通孔に対して水などの液体や空気などの気体を送る操作や、当該貫通孔を介して吸引などの操作を行う機能を有する。また、鉗子口15は先端部110に設けられる貫通孔に通じ、鉗子口15から鉗子などを挿入することで処置を行うことができる。なお、鉗子口15に管(カテーテル等)を挿入し、吸引、送気または送水等を行ってもよい。
The
操作部11に接続されるコネクタ13は、図示しない制御装置等に接続され、先端部110からの映像信号を伝達する配線、及び先端部110に設けられる発光装置111に電力を供給する配線のほか、上記液体や空気を供給するための孔等を備えていてもよい。また、挿入部101は、コネクタ13と同様の配線や孔に加えて、鉗子口15に通じる孔などを備える。
The
なお、本発明の一態様の内視鏡装置は、被検査体として人体を想定し、検査、観察または治療を目的とした医療用途として用いてもよいし、被検査体として人体以外の機器や設備等を想定し、これらの内部の検査、観察または修理等を目的とした検査用途として用いてもよい。 Note that the endoscope apparatus of one embodiment of the present invention assumes a human body as an object to be inspected, and may be used as a medical application for the purpose of inspection, observation, or treatment. Assuming equipment, etc., these may be used for inspection purposes for the purpose of inspection, observation or repair.
例えば、観察や検査に特化した内視鏡装置の場合、操作部11には少なくとも操作ダイヤル12を備えていればよく、操作ボタン14や鉗子口15などは設けなくてもよい。
For example, in the case of an endoscope apparatus specialized for observation and inspection, the
また、図2に示す内視鏡装置20のように、操作部21に操作スティック22、操作ボタン24及び表示部25等を設ける構成としてもよい。内視鏡装置20は制御装置等を必要としないため、携帯性(ポータビリティ)に優れた内視鏡装置である。なお、内視鏡装置20は操作部21にバッテリを搭載してもよいし、電源を供給するためのケーブル等を操作部21に接続する構成としてもよい。
Moreover, it is good also as a structure which provides the
[先端部の構成例]
続いて、挿入部101の先端部110の構成例について説明する。
[Configuration example of tip]
Subsequently, a configuration example of the
〔構成例1〕
図1(B)に、本構成例で示す先端部110の斜視図を示す。また、図1(C)は、図1(B)中の切断面A−Bにおける断面概略図である。
[Configuration example 1]
FIG. 1B is a perspective view of the
先端部110は、筒状の外装部材121を有する。外装部材121の先端面122には光学装置112及び孔114等が設けられている。また、外装部材121の内部には、帯状の発光装置111、光学装置112と接続する伝送路113等が設けられている。
The
なお、ここでは先端面122に一つの孔114を設ける構成を示しているが、用途に応じて図3(A)に示すように孔114を設けない構成としてもよいし、図3(B)に示すように孔114を2以上設ける構成としてもよい。図3(B)では、大きさの異なる2つの孔114を設ける例を示している。
Note that, here, a configuration in which one
また、ここでは外装部材121として筒状の形状を示しているが、これに限られず、延伸方向に垂直な断面形状が多角形または楕円などである柱状、または錘状の形状であってもよい。一例として、延伸方向に垂直な断面形状が四角形の場合の例を、図25(A)(B)(C)に示す。
Although the cylindrical shape is shown here as the
発光装置111は、外装部材121の延伸方向に長い帯状の形状を有し、外装部材121の側面に沿って設けられている。図1(C)に示すように、発光装置111からの光120は、外装部材121の内部から外側に向かって発せられる。
The
挿入部101を、被検査体の内部に挿入した際、発光装置111によって被検査体の内壁を照らすことが可能となる。被検査体の内壁に照射された光は当該内壁により反射、散乱され、先端面122の前方を間接的に照らすことができる。このとき、前方を照らす光は、先端部110の周囲の内壁からの反射光(散乱光)であり、指向性の低い光である。したがって、例えば先端面122に点光源(LEDや光ファイバー等)を設けて前方を照らす場合に比べて、被検査体の内部に陰が生じにくくなるため、陰影により視認できなかった領域を視認することが可能となる。特に、被検査体の内部が起伏に富んだ形状の場合や、歯車などの多数の部品が入り組んだ機械内部を検査する場合などでは、奥行き方向の細部まで詳細に観察することが可能となる。
When the
ここで、発光装置111は、例えば複数の点光源(例えばLEDなど)を外装部材121の側面に沿って面状に配置する構成としてもよい。特に、面発光を発する発光装置とすることが好ましい。面発光を発する発光装置111を適用することで、被検査体の内壁を一様に照らすことができ、内壁からの反射光(散乱光)の指向性をより低減することが可能となる。
Here, the
また、発光装置111として、発光性の有機化合物を含む発光素子(有機EL(EL:Electro Luminescence)素子)を備える発光装置を用いることが好ましい。特に、白色光を呈する発光素子を備える発光装置を用いることが好ましい。白色の有機EL素子はLED等と比較して演色性が高いため、被検査体の内部の色彩の僅かな差を検出することが可能となる。また特に有機EL素子はLED等に比べて長波長側の演色性を高めることができる。例えば生体内の正常な組織と、変性した組織(がん細胞など)とでは、その色彩の違いは僅かであり、特に初期の段階では、LED等を用いた場合では変性部位を検出することは困難である。しかしながら、長波長側の演色性が高い有機EL素子が適用された発光装置111を用いることにより、初期段階での変性部位の検出を容易にすることができる。
The light-emitting
ただし、本発明の一態様はこれに限定されない。場合によっては有機EL素子の他の光源も追加して設けられていてもよい。または、有機EL素子に追加してLEDも設けられていてもよい。 Note that one embodiment of the present invention is not limited to this. In some cases, another light source of the organic EL element may be additionally provided. Alternatively, an LED may be provided in addition to the organic EL element.
また、発光装置111としては、可撓性を有する発光パネルを用いることが好ましい。例えば、可撓性を有する基板上に発光素子が設けられた、極めて薄い発光パネルを用いる。このように、発光装置111が可撓性を有することで、外装部材121の内部の曲面に沿った形状に容易に変形させることが可能である。また、外装部材121として弾性体のような柔軟な材質を用いた場合に、外装部材121を湾曲させる、または外装部材121が外力によって変形する場合であっても、外装部材121の変形に応じて発光装置111も変形することができる。例えば、被検査体の内部に挿入部101を挿入した際、先端部110が被検査体の内壁に接触したときに先端部110が容易に変形することで、被検査体の内壁を傷付けてしまうことなどを抑制できる。
As the light-emitting
ただし、本発明の一態様はこれに限定されない。例えばガラス基板に設けられた発光パネルを、可撓性を有する発光パネルに追加して設けてもよいし、可撓性を有する発光パネルの代わりに設けてもよい。 Note that one embodiment of the present invention is not limited to this. For example, a light-emitting panel provided on a glass substrate may be provided in addition to a flexible light-emitting panel, or may be provided instead of a flexible light-emitting panel.
また、図1では外装部材121の延伸方向に沿って、4つの発光装置111を設ける構成としているが、その数はこれに限られず、1つ以上配置されていればよい。また、発光装置111を複数設ける場合には、外装部材121の外周に沿って等間隔に配置すると、光の均一性が高まるため好ましい。また、発光装置111を複数設ける場合、これらを同じ輝度で発光させてもよいし、個別に発光輝度を制御してもよい。例えば、先端部110と被検査体の内壁との位置関係や距離に応じて、複数の発光装置111の発光輝度を個別に制御することにより、先端面122よりも前方の明るさを最適なものにすることができる。
In FIG. 1, four light emitting
外装部材121は、少なくとも発光装置111からの光が発せられる領域には、透光性の部材を用いる。また、外装部材121の内面、外面の少なくとも一方に、マイクロレンズアレイや光拡散シート等の光取出し部材を設けてもよいし、外装部材121自体の表面に微細な凹凸を設け、光取出し効率を高める構成としてもよい。
As the
光学装置112としては、例えばCCDイメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子、または、光ファイバーを用いたファイバースコープなどを用いることができる。特に解像度や色再現性などの観点から、CCDイメージセンサを用いることが好ましい。
As the
光学装置112として撮像素子を用いた場合、伝送路113としては、撮像素子に接続される信号線や、電源供給線などの配線に相当する。また、光学装置112としてファイバースコープを用いる場合には、伝送路113と光学装置112は区別されず、いずれも束状の複数の光ファイバーに相当する。
When an image sensor is used as the
なお、本発明の一態様はこれに限定されず、例えば、伝送路113を設けず、代わりに無線で情報を伝送する構成としてもよい。
Note that one embodiment of the present invention is not limited to this, and for example, the
本構成例で例示した先端部110を有する挿入部101を備える内視鏡装置10は、被検査体内部を照射する光源を先端部110に備えることにより、例えばキセノンランプを光源に用いた場合など、外部に比較的大きな光源を備える必要がないため、内視鏡装置の装置構成を簡略化することができる。さらに、挿入部101の先端部110の側面から光を照射し、被検査体の内壁を照らすことにより陰が生じにくくすることができ、被検査体の内部を詳細に観察することができる内視鏡装置を実現できる。特に、先端部110に有機EL素子が適用された発光装置111を用いることで、僅かな色彩の違いも検出可能な内視鏡装置を実現することができる。
The
以上が構成例1についての説明である。 The above is the description of the configuration example 1.
〔変形例1〕
以下では、上記構成例1とは一部の異なる先端部110の構成例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違点について詳細に説明する。
[Modification 1]
Below, the structural example of the front-end |
構成例1では、帯状の発光装置111を外装部材121の延伸方向に沿って設ける構成としたが、これに限られず、例えば以下のように発光装置111を設けることができる。
In the configuration example 1, the belt-like
図4(A)に示す構成では、帯状の発光装置111は、筒状の外装部材121の側面の円周方向に沿って設けられている。図4(A)では、帯状の発光装置111を複数設ける構成を示しているが、1以上であればよい。発光装置111を複数並列させて設けることにより、発光面積を増大させることができる。またこのように、帯状の発光装置111を離間して複数設けることで、先端部110を湾曲させた場合であっても発光装置111に掛かる応力が緩和され、発光装置111が破壊されてしまうなどの不具合を抑制できる。
In the configuration shown in FIG. 4A, the strip-shaped
また、上述のように、複数の発光装置111を同一の輝度で発光させてもよいし、複数の発光装置111からの発光の輝度を個別に制御してもよい。
Further, as described above, the plurality of light emitting
図4(B)に示す構成では、帯状の発光装置111は、筒状の外装部材121の側面に沿って、らせん状に設けられている。このような構成とすることで、図4(A)に示す構成と同様に、先端部110の変形に伴って発光装置111に掛かる応力を緩和することができる。さらに、このように一つの長い帯状の発光装置をらせん状に配置することで、部品点数を低減することができる。
In the configuration shown in FIG. 4B, the strip-shaped
図4(C)では、網目状の形状を有する発光装置111が外装部材121の側面に沿って設けられている。このように、発光装置111が網目状の形状を有することで、発光装置111の発光の面内均一性が向上するだけでなく、先端部110の延伸方向に対して伸縮性を持たせることができるため、外装部材121の変形時に掛かる応力を低減させることができる。
In FIG. 4C, the
なお、可撓性を有する外装部材121を用いることで、先端部110が可撓性を有していてもよい。図23(A)に、図4(A)を横から見た図を示す。次に、図23(B)に、先端部110の一部が曲がっている場合の図を示す。図23(A)の状態から図23(B)の状態に、任意で変形できることが好ましい。その結果、光120の射出方向を変更できる。つまり、光源の発光方向を制御することができる。その結果、適切な方向から光120を照射することができるため、陰を生じにくくすることが可能となる。
In addition, the front-end |
また、発光装置111のみが、任意に変形できるようにしてもよい。例えば、図25(A)を横から見た図を図26(A)に示す。ここで、発光装置111のみが変形した場合の例を図26(B)に示す。発光装置111は、先端面122から遠い一部が支持されると共に、先端面122に近い一部が外装部材121から離間するように外装部材121よりも外側に向かって湾曲し、発光装置111の裏面(変形前に外装部材121と接する面)が先端面122側から視認できるように変形している。このように、発光装置111が外装部材121よりも外側に湾曲する部分の曲率を随時変更することができる。その結果、外装部材121や、その中の光学装置112は変形しない状態で発光装置111のみを変形することができる。そのため、光120の射出方向のみを変更できる。その結果、例えば被検査体の内部に突起物などがあった場合に、光学装置112の位置を変えないまま光120の射出方向のみを変更できるため、凹凸形状や起伏などをより詳細に観察できる。すなわち、立体的な観察がしやすくなる。
Further, only the
なお、発光装置111を動かす場合には、発光装置111は、その両面に光を発する両面発光型の発光装置を適用することが望ましい。または、2つの発光装置111を重ねることによって、両側から発光することが望ましい。その結果、図26(B)に示すように、光120だけでなく、光120Aも発光されるため、照明の状態をより適切に制御することができる。なお、光120Aが照射される場合には、光120は、必ずしも照射されなくてもよい。
Note that when the
なお、発光装置111が、先端部110に設けられる場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。先端部110以外の場所のみに設けてもよいし、先端部110とそれ以外の場所の両方に設けてもよい。図24(A)(B)には、挿入部101の先端部110以外の領域に、発光装置111を設けた場合の例を示す。先端部110の近傍の挿入部101に、発光装置111を設けることによって、陰を生じにくくすることができる。また、挿入部101が可撓性を有する場合には、可撓性を有する発光装置111によって、光120の射出方向を変更できる。つまり、光源の発光方向を制御することができる。その結果、適切な方向から光120を照射することができるため、陰を生じにくくすることができる。
Note that although the example in which the light-emitting
以上が変形例についての説明である。 The above is the description of the modified example.
〔構成例2〕
以下では、先端部110の側面からだけでなく、先端部110の先端面より前方にも光を発することのできる先端部110の構成例について説明する。
[Configuration example 2]
Below, the structural example of the front-end |
図5(A)に示す先端部110は、図1に示した構成に加えて、先端面122に発光部116と、発光部116と接続する伝送路117を備える。
5A includes a
発光部116としては、LED素子、有機EL素子などの発光素子、または、キセノンランプ等の光源からの光を伝搬する光ファイバーなどを用いることができる。特に、有機EL素子を用いると、光の演色性及び装置の簡略化の観点で好ましい。
As the
発光部116として発光素子を適用した場合、伝送路117はこれを駆動する信号や電力を伝送する配線に相当する。また、発光部116に光ファイバー等を用いた場合には、発光部116と伝送路117は区別されず、いずれも光ファイバーに相当する。
In the case where a light emitting element is applied as the
このように、先端部110の側面から光を発する発光装置111と、先端面122よりも前方に光を発する発光部116を同時に設けることで、発光部116からの光によって前方を明るく照らしつつ、このときに生成されうる陰部を、被検査体の内壁からの反射光で照らすことが可能となるため、被検査体の内部を詳細に観察することができる。
Thus, by simultaneously providing the
図5(B)に示す先端部110の構成は、図4(A)に示した構成と比較して、先端面122近傍の形状が異なる点で相違している。具体的には、外装部材121の外径よりも小さい径の先端面122を有する構成とし、先端面122から外装部材121の側面にかけてなだらかに傾斜する表面形状を有し、当該傾斜部に沿って発光装置111が配置されている。したがって、発光装置111が発する光の一部は、先端面122よりも前方に発せられるため、前方を明るく照らすことが可能となる。
5B is different from the configuration shown in FIG. 4A in that the shape in the vicinity of the
図6(A)に示す先端部110の構成は、帯状の発光装置111が外装部材121の側面と、先端面122の一部の領域を覆って設けられている。また、図6(B)に示す先端部110の構成は、十字形状の発光装置111が、外装部材121の側面と、先端面122の一部の領域を覆って設けられている。また、図6(A)、(B)に示す構成では、先端面122に設けられた孔114や光学装置112と重なる領域において、発光装置111に開口部が設けられている。
In the configuration of the
このように、発光装置111が先端面122の一部の領域を覆って設けられることにより、先端部110の側面と、先端面122よりも前方に同時に光を照射することができ、前方を明るく照らしつつ、このときに生成されうる陰部を、被検査体の内壁からの反射光で照らすことが可能となるため、被検査体の内部を詳細に観察することができる。
As described above, the
また、図6(A)、(B)に示すように、連続した一つの発光装置111を、外装部材121の側面及び先端面122の一部を覆って設けることにより、部品点数を減らすことができる。
In addition, as shown in FIGS. 6A and 6B, the number of components can be reduced by providing one continuous
以上が構成例2についての説明である。 The above is the description of the configuration example 2.
〔構成例3〕
以下では、上記とは構成の一部が異なる先端部110の構成例について説明する。
[Configuration example 3]
Below, the structural example of the front-end |
図7(A)に本構成例で示す先端部110の斜視概略図を示す。また、図7(B)、(C)はそれぞれ、図7(A)中に示す切断面C−D、E−Fにおける断面概略図である。
FIG. 7A is a schematic perspective view of the
図7に示す先端部110は、図1に示した先端部の構成と比較し、先端面122の構成が異なる点、反射部材123を有している点、及び発光装置111の発光方向が異なる点で主に相違している。
The
発光装置111は、外装部材121の側面に沿って設けられ、且つ、外装部材121の側面から内側に向かって光を発するように設けられている。
The
外装部材121の内部に設けられる反射部材123は、少なくとも発光装置111と対向する面が光を反射する。反射部材123は図7(C)に示すように、先端面122に近いほど発光装置111との距離が長くなるように、先端部110の延伸方向に対して傾斜するように配置されている。したがって、発光装置111から発せられた光120は反射部材123によって反射し、その一部が先端面122から前方に向かって射出される。
The
反射部材123と発光装置111の間の角度は45度に近いほど好ましいが、その一方で反射部材123と発光装置111との角度が小さいほど、発光装置111の発光面積を増大させることができ、先端面122から射出する光の輝度を高めることができる。反射部材123と発光装置111の間の角度は、外装部材121の内径、発光装置111や反射部材123などの厚さ、そのほか空間的な制限を考慮して、1度以上45度以下の範囲で適宜設定すればよい。
The angle between the reflecting
また、反射部材123と発光装置111の間の領域125は透光性を有する材料で満たされている。ここで、反射部材123と発光装置111との間の領域125に屈折率の高い材料を用いると、発光装置111と当該領域125との間で全反射が起こりやすくなり、発光装置111と反射部材123との間で反射を繰り返すことにより当該領域125に光を閉じ込めることができる。その結果、先端面122から射出する光の輝度を高めることができる。
A
また、先端面122において、光が射出する領域には、凹レンズ124が設けられている。凹レンズ124により先端面122から射出される光を拡散させることができるため、先端面122より前方をより広範囲に渡って観察することができる。また、図8(A)、(B)に示すように、凹レンズ124に換えて、凸レンズ126を設ける構成としてもよい。凸レンズ126を先端面122に配置することで、先端面122から射出される光を集光させ、輝度を高めることができる。
Further, a
なお、凹レンズ124や凸レンズ126として、フレネルレンズを用いることでレンズの厚さを低減することができる。また、凹レンズ124や凸レンズ126に換えて、シリンドリカルレンズ、トロイダルレンズを先端面122に設けてもよいし、マイクロレンズアレイや光拡散シート等の光取出し部材を先端面122に設ける構成としてもよい。レンズや光取出し部材を設けることで、光取出し効率を向上させ、先端面から射出する光の輝度を高めることができる。なお、このようなレンズや光取出し部材は不要であれば設けなくてもよい。
Note that the thickness of the lens can be reduced by using a Fresnel lens as the
図7及び図8で例示した先端部110の構成では、先端面122のうち、光学装置112や孔114などが設けられる領域以外の領域のほぼ全域を、発光領域として用いることができる。すなわち、先端面122から前方に向かって面状発光させることができる。したがって、例えば先端面122に点光源(LEDや光ファイバー等)を設けて前方を照らす場合に比べて、被検査体の内部に陰が生じにくくなるため、被検査体の内部を詳細に観察することができる。
In the configuration of the
また、外装部材121内に設けられる発光装置111として面発光を発する発光装置を用いることで、LEDなどの点光源を用いた場合に比べて発光装置111の発光面積が極めて大きくなる。したがって、面発光を発する発光装置111からの光を集光して先端面122から射出することで、極めて高い輝度の光を先端面122よりも前方に射出することができる。
In addition, by using a light emitting device that emits surface light as the
〔変形例2〕
以下では、構成例3の一部の異なる先端部110の構成例について説明する。
[Modification 2]
Below, the structural example of the
図9(A)に以下で示す先端部110の斜視概略図を示す。また、図9(B)、(C)はそれぞれ、図9(A)中に示す切断面G−H、I−Jにおける断面概略図である。
FIG. 9A shows a schematic perspective view of the
図9に示す先端部110は、発光装置111に換えて発光装置131を備える点で、上記構成例3と主に相違している。発光装置131は、その両面に光を発する両面発光型の発光装置である。
The
図9(B)、(C)に示すように、発光装置131は、外装部材121の側面から内側に向かって光120を発すると共に、外装部材の側面から外側に向かって光120を発する。
As shown in FIGS. 9B and 9C, the
外装部材121の側面から内側に向かう光120は、反射部材123に反射され、その一部が先端面122よりも前方に射出される。また、外装部材121の側面から外側に向かう光120は、被検査体の内壁を照らすことができる。
The light 120 traveling inward from the side surface of the
このような構成の先端部110とすることで、先端部110よりも前方を明るく照らすことができると同時に、これによって生成される陰部を、被検査体の内壁から反射された間接光によって照らすことが可能となり、被検査体の内部をより詳細に観察することができる。
By using the
以上が、先端部の構成例についての説明である。 The above is the description of the configuration example of the tip portion.
なお、構成例2、構成例3及び変形例2に示した先端部の構成において、先端部の側面に設けられる発光装置の形状は、構成例1及び変形例1に示した発光装置の形状を適宜組み合わせることができる。また、上記で示した構成例及び変形例において、先端面にLED素子、有機EL素子などの発光素子、または、キセノンランプ等の光源からの光を伝搬する光ファイバー等を適宜設けてもよい。 In the configuration of the tip portion shown in Configuration Example 2, Configuration Example 3 and Modification Example 2, the shape of the light emitting device provided on the side surface of the tip portion is the shape of the light emitting device shown in Configuration Example 1 and Modification Example 1. They can be combined as appropriate. In the configuration example and the modification example described above, a light emitting element such as an LED element or an organic EL element, or an optical fiber that propagates light from a light source such as a xenon lamp may be appropriately provided on the front end surface.
[制御方法例]
以下では、上記構成例等で例示した内視鏡装置を制御するための構成例及び制御方法例について説明する。
[Example of control method]
Hereinafter, a configuration example and a control method example for controlling the endoscope apparatus exemplified in the above configuration example and the like will be described.
図10は、以下で例示する内視鏡装置50の主要な部分を示すブロック図である。内視鏡装置50は、表示部51、制御部52、記憶装置53、操作部54、及び挿入部101を有する。挿入部101は発光装置111及び光学装置112を備える先端部110を有する。
FIG. 10 is a block diagram showing main parts of an endoscope apparatus 50 exemplified below. The endoscope apparatus 50 includes a display unit 51, a control unit 52, a storage device 53, an operation unit 54, and an
挿入部101、先端部110、発光装置111及び光学装置112等は、上述した構成を適宜用いることができる。
The structure described above can be used as appropriate for the
制御部52は、操作部54、挿入部101に設けられた配線を介して発光装置111及び光学装置112に電気的に接続され、これらの駆動を制御することができる。例えば、発光装置111の発光輝度、発光時間やタイミングなどを制御する。また、制御部52は光学装置112の撮影条件(例えばシャッタースピード、絞り値、フォーカス等)に応じて光学装置112を駆動し、光学装置112に動画像または静止画像を撮影させることができる。また、光学装置112により撮影された映像信号は制御部52に送られる。また、制御部52は、光学装置112から得られた映像を基に、発光装置111の発光輝度を適切に制御する構成としてもよい。
The control unit 52 is electrically connected to the
また制御部52は、光学装置112から入力した映像信号を、表示部51に映像を表示するための信号に変換し、表示部51に映像を表示することができる。また、当該映像をデータ化し、記憶装置53に格納することができる。
The control unit 52 can convert the video signal input from the
ここで、表示部51は、その画素に発光性の有機物を含む発光素子(有機EL素子)を有していることが好ましい。有機EL素子を画素に備える表示部51は、色再現性やコントラストが高いため、光学装置112によって得られた映像を高い再現力で表示することができる。特に、表示部51の解像度をFHD(1920×1080)、4K2K(3840×2048または4096×2180)、または8K4K(7680×4320)のような高解像度とすることが好ましい。
Here, the display unit 51 preferably includes a light-emitting element (organic EL element) including a light-emitting organic substance in the pixel. Since the display unit 51 including the organic EL element in the pixel has high color reproducibility and contrast, the image obtained by the
特に、先端部110に設けられる発光装置111にも同様の有機EL素子を有している場合、有機EL素子からの発光によって得られた映像を、同様の有機EL素子を備える画素を含む表示部51で表示することにより、得られた映像を忠実に再現して表示することが可能となる。特に、有機EL素子を備える発光装置111によって検出可能な色彩の僅かな違いなども表示部51に忠実に再現できるため、医療診断用途などに好適に用いることができる。
In particular, in the case where the
続いて、内視鏡装置50における制御部52の、発光装置111及び光学装置112の制御動作の例について図11を用いて説明する。図11は、制御部52の、発光装置111及び光学装置112の制御に係るフローチャートである。
Next, an example of control operations of the
まず、撮影動作が開始される(ステップS0)。 First, a photographing operation is started (step S0).
続いて、モードを設定する(ステップS1)。ここで設定されるモードは、動画像を観察または撮影するための第1のモードと、静止画像を撮影するための第2のモードのいずれかが選択される。ここで、モードの設定は例えばユーザインタフェースを用いてユーザが必要に応じて設定することができる。 Subsequently, a mode is set (step S1). As the mode set here, one of a first mode for observing or photographing a moving image and a second mode for photographing a still image is selected. Here, the mode can be set as required by the user using a user interface, for example.
ステップS2において、選択されたモードが第1のモードのとき、ステップS3に移行する。第1のモードではないとき、すなわち第2のモードのとき、ステップS4に移行する。 In step S2, when the selected mode is the first mode, the process proceeds to step S3. When it is not in the first mode, that is, in the second mode, the process proceeds to step S4.
ステップS3において、制御部52は、発光装置111から発光輝度が100cd/cm2以上10000cd/cm2未満、好ましくは500cd/cm2以上10000cd/cm2未満の光を連続的に発するように、または映像のちらつきが認識されない様に断続的に発する(連続点滅させる)ように、発光装置111を制御する。その後、ステップS6に移行する。ここで、断続的に光を発する場合、例えば30Hz以上、好ましくは60Hz以上、または120Hz以上の頻度で光を発すると、映像のちらつきが認識されることがないため好ましい。
In step S3, the control unit 52, the light emitting device emission luminance from 111 100 cd / cm 2 or more 10000 cd / cm less than 2, preferably to emit light below 500 cd / cm 2 or more 10000 cd / cm 2 continuously, or The
ステップS4により第2のモードが定義され、ステップS5に移行する。ステップS5において、制御部52は、発光装置111から発光輝度が10000cd/cm2以上500000cd/cm2以下の光を、光学装置112のシャッタースピードに同期させて発するように、発光装置111を制御する。その後、ステップS6に移行する。
In step S4, the second mode is defined, and the process proceeds to step S5. In step S <b> 5, the control unit 52 controls the
ステップS6では、動画像の撮影を行う。このとき、ステップS3で設定されたように、発光装置111から発光輝度が100cd/cm2以上10000cd/cm2未満、好ましくは500cd/cm2以上10000cd/cm2未満の光が連続的に発せられる。または、当該光が断続的に発せられる。
In step S6, a moving image is shot. At this time, as set in step S3, 10000 cd / cm less than 2
ステップS7では、静止画像の撮影を行う。このとき、光学装置112のシャッタースピードに同期して、発光装置111から発光輝度が10000cd/cm2以上500000cd/cm2以下の光が発せられる。例えば、光学装置112のシャッタースピードに同期して、10000分の1秒以上、10秒以下のパルス状の発光が発光装置111から発せられる。
In step S7, a still image is taken. At this time, light having a light emission luminance of 10,000 cd / cm 2 or more and 500000 cd / cm 2 or less is emitted from the
ステップS6またはステップS7において、撮影が終了した段階で終了処理が行われる(ステップS8)。 In step S6 or step S7, an end process is performed at the stage where shooting is completed (step S8).
このように、動画像の撮影時と、静止画像の撮影時とで、発光装置111からの発光輝度及び発光動作を変えることが好ましい。動画像の撮影時には、発光輝度が低減された連続発光を用いることで、発光装置111の発光素子の劣化を抑制すると共に、発光装置111からの発熱を抑制し、被検査体への負担を軽減しつつ、長時間に渡る観察を容易なものとすることができる。また、静止画像の撮影時には、発光装置111からの発光輝度を高めることにより、より高い画質の静止画像を得ることができる。特に、発光輝度が低い場合では光学装置112の感度を高めるために解像度を低下させる必要があるが、発光装置111から上述のような極めて高い輝度の発光を得ることにより、感度を高めるために解像度を低下させる必要がなく、より高い解像度の静止画像を得ることが可能となる。
As described above, it is preferable to change the light emission luminance and the light emission operation from the
以上が、制御方法例についての説明である。 The above is the description of the control method example.
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.
(実施の形態2)
本実施の形態では、上記発光装置に用いることのできる発光パネルの構成について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a structure of a light-emitting panel that can be used for the light-emitting device is described with reference to drawings.
本発明の一態様では、発光パネルに、面光源である発光素子を用いる。例えば、有機EL素子を用いると、膜厚が薄く大面積の素子を容易に形成することができる。同じ光量を発する場合、面光源は、点光源や線光源に比べて、単位面積当たりの光量を少なくできる、又は発光時間を短くできる。これにより、単位面積当たりの発熱量を低減できる。また、発光面積が広いため放熱しやすい。したがって、発光パネルの局所的な発熱による劣化を抑制できる。無機材料を用いた発光ダイオード等を用いる場合に比べて、発光パネルの劣化が少なく、信頼性の高い発光装置を提供できる。 In one embodiment of the present invention, a light-emitting element that is a surface light source is used for the light-emitting panel. For example, when an organic EL element is used, an element having a small thickness and a large area can be easily formed. In the case of emitting the same light amount, the surface light source can reduce the light amount per unit area or the light emission time compared to the point light source or the line light source. Thereby, the emitted-heat amount per unit area can be reduced. Moreover, since the light emission area is large, it is easy to radiate heat. Therefore, deterioration due to local heat generation of the light-emitting panel can be suppressed. Compared with the case where a light-emitting diode or the like using an inorganic material is used, a light-emitting device with less deterioration of the light-emitting panel and high reliability can be provided.
また、発光パネルに、有機EL素子を用いると、従来のキセノンランプなどを用いる場合に比べて発光パネルを薄く、軽量にすることができる。また、発光に伴う発熱が発光パネルの広い面積に分散されるため、効率よく放熱される。これにより、発光パネルへの蓄熱が抑制され、発光パネルの劣化が抑制される。 In addition, when an organic EL element is used for the light-emitting panel, the light-emitting panel can be made thinner and lighter than when a conventional xenon lamp or the like is used. Further, since heat generated by light emission is dispersed over a wide area of the light-emitting panel, heat is efficiently radiated. Thereby, the heat storage to a light emission panel is suppressed and deterioration of a light emission panel is suppressed.
発光性の有機化合物を選択して用いることにより、白色を呈する光を発するように、発光パネルを構成できる。例えば、互いに補色の関係にある色を発する複数の発光性の有機化合物を用いることができる。または、赤色、緑色及び青色を呈する発光性の有機化合物を用いることができる。また、さまざまな発光スペクトルを多様な有機化合物から選択して用いることができる。これにより、ホワイトバランスに優れた発光装置を得ることができる。 By selecting and using a light-emitting organic compound, the light-emitting panel can be configured to emit white light. For example, a plurality of light-emitting organic compounds that emit complementary colors can be used. Alternatively, a light-emitting organic compound exhibiting red, green, and blue can be used. In addition, various emission spectra can be selected from various organic compounds. Thereby, the light-emitting device excellent in white balance can be obtained.
発光性の有機化合物を用いると、無機材料を用いた発光ダイオードに比べて幅が広い発光スペクトルを得られる。幅が広い発光スペクトルを有する光は、自然光に近く、写真の撮影に好適である。 When a light-emitting organic compound is used, an emission spectrum that is wider than that of a light-emitting diode using an inorganic material can be obtained. Light having a broad emission spectrum is close to natural light and is suitable for taking photographs.
以下では、発光素子として有機EL素子を用いた発光パネルの構成例を説明する。 Below, the structural example of the light emission panel using an organic EL element as a light emitting element is demonstrated.
[構成例1]
図12(A)は、本発明の一態様の発光パネルの平面図であり、図12(B)、(C)はそれぞれ、図12(A)中の切断線X1−Y1、X2−Y2における断面概略図である。なお、図12(A)には明瞭化のため、一部の構成要素(例えば隔壁1205等)を明示していない。
[Configuration example 1]
12A is a plan view of a light-emitting panel of one embodiment of the present invention, and FIGS. 12B and 12C are taken along cutting lines X1-Y1 and X2-Y2 in FIG. 12A, respectively. FIG. Note that in FIG. 12A, some components (for example, the partition wall 1205) are not explicitly illustrated for clarity.
図12に示す発光パネルは、支持基板1220上に絶縁膜1224を介して発光素子1250が設けられている。絶縁膜1224上には補助配線1206が設けられており、第1の電極1201と電気的に接続する。補助配線1206の一部は露出しており端子として機能する。また導電層1210は第2の電極1203と電気的に接続し、その一部は露出しており端子として機能する。第1の電極1201の端部及び導電層1210の端部は隔壁1205で覆われている。また、第1の電極1201を介して補助配線1206を覆う隔壁1205が設けられている。発光素子1250は、支持基板1220、封止基板1228、及び封止材1227により封止されている。支持基板1220の表面には光取り出し構造1209が貼り合わされている。支持基板1220及び封止基板1228に可撓性を有する基板を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現できる。
In the light-emitting panel shown in FIG. 12, a light-emitting
発光素子1250はボトムエミッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基板1220上に可視光を透過する第1の電極1201を有し、第1の電極1201上にEL層1202を有し、EL層1202上に可視光を反射する第2の電極1203を有する。
The light-emitting
光取り出し構造1209としては、例えば、半球レンズ、マイクロレンズアレイや、凹凸構造が施されたフィルム、光拡散フィルム等を用いることができる。例えば、支持基板1220上に上記レンズやフィルムを、支持基板1220又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接着することで、光取り出し構造1209を形成することができる。
As the
ここで、可撓性を有する発光パネルを作製する際、可撓性を有する基板上に発光素子を形成する方法としては、例えば、可撓性を有する基板上に、発光素子を直接形成する第1の方法と、可撓性を有する基板とは異なる耐熱性の高い基板(以下、作製基板と記す)上に発光素子を形成した後、作製基板と発光素子とを剥離して、可撓性を有する基板に発光素子を転置する第2の方法と、がある。
Here, when a light-emitting panel having flexibility is manufactured, a method for forming a light-emitting element over a flexible substrate is, for example, a method in which a light-emitting element is directly formed over a flexible substrate. After the light-emitting element is formed over a substrate having high heat resistance (hereinafter referred to as a manufacturing substrate) that is different from the
例えば、可撓性を有する程度に薄い厚さのガラス基板のように、発光素子の作製工程でかける温度に対して耐熱性を有する基板を用いる場合には、第1の方法を用いると、工程が簡略化されるため好ましい。 For example, when a substrate having heat resistance with respect to a temperature applied in a manufacturing process of a light-emitting element, such as a glass substrate thin enough to have flexibility, the process is performed using the first method. This is preferable because it is simplified.
また、第2の方法を適用することで、作製基板上で形成した透水性の低い絶縁膜等を、可撓性を有する基板に転置することができる。したがって、透水性が高く、耐熱性が低い有機樹脂等を、可撓性を有する基板の材料として用いても、可撓性を有し、信頼性が高い発光パネルを作製できる。 In addition, by applying the second method, an insulating film having low water permeability formed over a manufacturing substrate can be transferred to a flexible substrate. Therefore, even when an organic resin or the like with high water permeability and low heat resistance is used as a material for a flexible substrate, a light-emitting panel having flexibility and high reliability can be manufactured.
[構成例2]
図13(A)は、本発明の一態様の発光パネルの平面図であり、図13(B)、(C)はそれぞれ、図13(A)中の切断線X3−Y3における断面概略図である。なお、図13(A)には明瞭化のため、一部の構成要素(例えば隔壁1205等)を明示していない。
[Configuration example 2]
13A is a plan view of a light-emitting panel of one embodiment of the present invention, and FIGS. 13B and 13C are cross-sectional schematic views taken along a cutting line X3-Y3 in FIG. is there. Note that in FIG. 13A, some components (for example, the partition wall 1205) are not explicitly illustrated for clarity.
図13に示す発光パネルは、一部に開口部を有する点で、構成例1と相違している。ここでは相違点について詳細に説明し、共通点については構成例2を参酌するものとする。 The light-emitting panel illustrated in FIG. 13 is different from Configuration Example 1 in that an opening is provided in part. Here, the differences will be described in detail, and the configuration example 2 will be referred to for the common points.
図13(B)、(C)に示すように、発光パネルは、開口部において、電極やEL層が露出しないように、封止材1226を有することが好ましい。具体的には、発光パネルの一部を開口した後、露出した電極及びEL層を少なくとも覆うように封止材1226を形成すればよい。封止材1226には、封止材1227と同様の材料を用いることができ、同一の材料であっても異なる材料であってもよい。
As shown in FIGS. 13B and 13C, the light-emitting panel preferably includes a sealing
図13(B)では、隔壁1205が形成されていない位置を開口した場合の例を示し、図13(C)では、隔壁1205が形成されている位置を開口した場合の例を示した。
FIG. 13B illustrates an example in which a position where the
なお、基板の表面に光取出し構造を設けてもよい。 A light extraction structure may be provided on the surface of the substrate.
このような発光パネルを作製し、実施の形態1で例示した光学装置112や孔114と重なる位置に当該開口部を設けることにより、図6等で例示した先端部110を有する内視鏡装置に適用できる。また、当該開口部の形状等を異ならせることにより、図4(C)に示したような、網目状の形状を有する発光装置を実現できる。
By manufacturing such a light-emitting panel and providing the opening at a position overlapping with the
[構成例3]
図14(A)に以下で例示する発光パネルの断面図を示す。図14(A)に示す発光パネルはトップエミッション型の発光パネルである。
[Configuration example 3]
FIG. 14A is a cross-sectional view of a light-emitting panel exemplified below. The light-emitting panel illustrated in FIG. 14A is a top-emission type light-emitting panel.
図14(A)に示す発光パネルは、可撓性基板420、接着層422、絶縁膜424、導電層408、絶縁膜405、有機EL素子450(第1の電極401、EL層402、及び第2の電極403)、導電層410、接着層407、可撓性基板428、及び光取出し構造409を有する。第2の電極403、接着層407、可撓性基板428、及び光取出し構造409は可視光を透過する。
14A includes a
可撓性基板420上には、接着層422及び絶縁膜424を介して有機EL素子450が設けられている。可撓性基板420、接着層407、及び可撓性基板428によって、有機EL素子450は封止されている。有機EL素子450は、第1の電極401と、第1の電極401上のEL層402と、EL層402上の第2の電極403とを有する。第1の電極401は可視光を反射することが好ましい。可撓性基板428の表面には光取出し構造409が貼り合わされている。
An
第1の電極401、導電層410の端部は絶縁膜405で覆われている。導電層410は第1の電極401と同一の工程、同一の材料で形成することができ、第2の電極403と電気的に接続する。
End portions of the
絶縁膜405上の導電層408は、補助配線として機能し、第2の電極403と電気的に接続する。導電層408は、第2の電極403上に設けられていてもよい。また、構成例1と同様に、第1の電極401と電気的に接続する補助配線を有していてもよい。
The
[構成例4]
図14(B)に以下で例示する発光パネルの断面図を示す。図14(B)に示す発光パネルは両面発光型の発光パネルである。
[Configuration Example 4]
FIG. 14B is a cross-sectional view of a light-emitting panel exemplified below. The light-emitting panel illustrated in FIG. 14B is a double-sided light-emitting panel.
図14(B)に示す発光パネルは、上記構成例3と比較して、導電層419を有している点、及び光取出し構造409が可撓性基板420に設けられている点で、主に相違している。また、上記に加え、第1の電極401、絶縁膜424、接着層422、及び可撓性基板420は可視光を透過する。
The light-emitting panel illustrated in FIG. 14B is mainly different from the above structural example 3 in that it includes a
導電層419は第1の電極401上に設けられている。また、導電層410は、導電層419と同一の工程、同一の材料で形成することができる。導電層419は補助配線として機能し、第1の電極401と電気的に接続する。図14(B)に示すように、導電層419を絶縁膜405と重なるように設けると、発光面積の縮小を抑制できるため好ましい。
The
[発光パネルの材料]
以下では、本発明の一態様の発光パネルに用いることのできる材料の一例を示す。
[Light-emitting panel materials]
Examples of materials that can be used for the light-emitting panel of one embodiment of the present invention are described below.
〔基板〕
発光素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
〔substrate〕
For the substrate from which light from the light-emitting element is extracted, a material that transmits the light is used. For example, materials such as glass, quartz, ceramic, sapphire, and organic resin can be used.
厚さの薄い基板を用いることで、発光パネルの軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する発光パネルを実現できる。 By using a thin substrate, the light-emitting panel can be reduced in weight and thickness. In addition, a flexible light-emitting panel can be realized by using a substrate having a thickness that has flexibility.
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。 As the glass, for example, alkali-free glass, barium borosilicate glass, alumino borosilicate glass, or the like can be used.
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた発光パネルも軽量にすることができる。 Examples of the material having flexibility and transparency to visible light include, for example, glass having a thickness having flexibility, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and polyacrylonitrile resin. , Polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyamide resin, cycloolefin resin, polystyrene resin, polyamideimide resin, polyvinyl chloride resin and the like. In particular, it is preferable to use a material having a low coefficient of thermal expansion. For example, polyamideimide resin, polyimide resin, PET, or the like can be suitably used. Further, a substrate in which glass fiber is impregnated with an organic resin, or a substrate in which an inorganic filler is mixed with an organic resin to reduce the thermal expansion coefficient can be used. Since a substrate using such a material is light in weight, a light-emitting panel using the substrate can also be reduced in weight.
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板等を用いることもできる。金属材料や合金材料は熱伝導性が高く、封止基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。 Further, since the substrate on the side from which light emission is not extracted does not have to be light-transmitting, a metal substrate using a metal material or an alloy material can be used in addition to the above-described substrates. Metal materials and alloy materials are preferable because they have high thermal conductivity and can easily conduct heat to the entire sealing substrate, which can suppress a local temperature increase of the light-emitting panel. In order to obtain flexibility and bendability, the thickness of the metal substrate is preferably 10 μm to 200 μm, and more preferably 20 μm to 50 μm.
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いることができる。 Although there is no limitation in particular as a material which comprises a metal substrate, For example, aluminum, copper, nickel, metal alloys, such as aluminum alloy or stainless steel, etc. can be used suitably.
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。 Alternatively, a substrate that has been subjected to an insulation treatment by oxidizing the surface of the conductive substrate or forming an insulating film on the surface may be used. For example, the insulating film may be formed by using a coating method such as a spin coating method or a dip method, an electrodeposition method, a vapor deposition method, or a sputtering method, or it is left in an oxygen atmosphere or heated, or an anodic oxidation method. For example, an oxide film may be formed on the surface of the substrate.
可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、発光パネルの表面を傷などから保護するハードコート層(例えば、窒化シリコン層など)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂層など)等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い絶縁膜を有していてもよい。 As a flexible substrate, a layer using the above material is a hard coat layer (for example, a silicon nitride layer) that protects the surface of the light-emitting panel from scratches, or a layer of a material that can disperse pressure (for example, An aramid resin layer etc.) etc. may be laminated | stacked and comprised. In order to suppress a decrease in the lifetime of the light-emitting element due to moisture or the like, water permeability such as a film containing nitrogen and silicon such as a silicon nitride film or a silicon oxynitride film, or a film containing nitrogen and aluminum such as an aluminum nitride film An insulating film with low property may be included.
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光パネルとすることができる。 The substrate can be used by stacking a plurality of layers. In particular, when the glass layer is used, the barrier property against water and oxygen can be improved and a highly reliable light-emitting panel can be obtained.
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用いることができる。当該ガラス層の厚さとしては20μm以上200μm以下、好ましくは25μm以上100μm以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、10μm以上200μm以下、好ましくは20μm以上50μm以下とする。このような有機樹脂層をガラス層よりも外側に設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな発光パネルとすることができる。 For example, a substrate in which a glass layer, an adhesive layer, and an organic resin layer are stacked from the side close to the light-emitting element can be used. The thickness of the glass layer is 20 μm or more and 200 μm or less, preferably 25 μm or more and 100 μm or less. The glass layer having such a thickness can simultaneously realize a high barrier property and flexibility against water and oxygen. The thickness of the organic resin layer is 10 μm or more and 200 μm or less, preferably 20 μm or more and 50 μm or less. By providing such an organic resin layer outside the glass layer, it is possible to suppress breakage and cracking of the glass layer and improve mechanical strength. By applying such a composite material of a glass material and an organic resin to a substrate, a highly reliable flexible light-emitting panel can be obtained.
〔絶縁膜〕
支持基板と発光素子の間に、絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用いることができる。特に、発光素子への水分等の侵入を抑制するため、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等の透水性の低い絶縁膜を用いることが好ましい。同様の目的や材料で、発光素子を覆う絶縁膜を設けてもよい。
[Insulating film]
An insulating film may be formed between the support substrate and the light emitting element. As the insulating film, an inorganic insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a silicon nitride oxide film can be used. In particular, an insulating film with low water permeability such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film is preferably used in order to suppress moisture and the like from entering the light-emitting element. An insulating film that covers the light-emitting element may be provided for the same purpose or material.
〔隔壁〕
隔壁には、有機樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。有機樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。隔壁の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂を用いることが好ましい。
[Partition wall]
An organic resin or an inorganic insulating material can be used for the partition wall. As the organic resin, for example, polyimide resin, polyamide resin, acrylic resin, siloxane resin, epoxy resin, phenol resin, or the like can be used. As the inorganic insulating material, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like can be used. In particular, a photosensitive resin is preferably used because the partition wall can be easily manufactured.
隔壁の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着法、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷等)等を用いればよい。 The method for forming the partition wall is not particularly limited, and for example, a photolithography method, a sputtering method, a vapor deposition method, a droplet discharge method (inkjet method or the like), a printing method (screen printing, offset printing, or the like) may be used.
〔補助配線〕
補助配線は必ずしも設ける必要は無いが、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるため、設けることが好ましい。
[Auxiliary wiring]
The auxiliary wiring is not necessarily provided, but is preferably provided because a voltage drop caused by the resistance of the electrode can be suppressed.
補助配線の材料は、銅(Cu)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)、スカンジウム(Sc)、ニッケル(Ni)、から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成する。また、補助配線の材料としてアルミニウムを用いることもできるが、その場合には腐食の問題が生じないように積層構造とし、ITOなどと接しない層にアルミニウムを用いれば良い。補助配線の膜厚は、0.1μm以上3μm以下とすることができ、好ましくは、0.1μm以上0.5μm以下である。 Auxiliary wiring materials are copper (Cu), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (Mo), chromium (Cr), neodymium (Nd), scandium (Sc), nickel (Ni) , Or an alloy material containing these as a main component, and a single layer or a stacked layer. In addition, aluminum can be used as a material for the auxiliary wiring. In that case, a laminated structure may be used so as not to cause a corrosion problem, and aluminum may be used for a layer that is not in contact with ITO or the like. The thickness of the auxiliary wiring can be 0.1 μm or more and 3 μm or less, and preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less.
〔封止材〕
発光パネルの封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよい。例えば、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。発光パネルは、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等の樹脂で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。
(Encapsulant)
The sealing method of the light emitting panel is not limited, and may be solid sealing or hollow sealing, for example. For example, a glass material such as a glass frit, a resin material such as a two-component mixed resin, a curable resin that cures at room temperature, a photocurable resin, or a thermosetting resin can be used. The light-emitting panel may be filled with an inert gas such as nitrogen or argon. PVC (polyvinyl chloride) resin, acrylic resin, polyimide resin, epoxy resin, silicone resin, PVB (polyvinyl butyral) resin, EVA ( It may be filled with a resin such as (ethylene vinyl acetate) resin. Moreover, the desiccant may be contained in resin.
以上が発光パネルの材料についての説明である。 The above is the description of the material of the light-emitting panel.
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子について図15を用いて説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a light-emitting element that can be used for the light-emitting device of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[発光素子の構成例]
図15(A)に示す発光素子は、第1の電極201及び第2の電極205の間にEL層203を有する。本実施の形態では、第1の電極201が陽極として機能し、第2の電極205が陰極として機能する。
[Configuration example of light emitting element]
A light-emitting element illustrated in FIG. 15A includes an
第1の電極201と第2の電極205の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層203に第1の電極201側から正孔が注入され、第2の電極205側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層203において再結合し、EL層203に含まれる発光物質が発光する。
When a voltage higher than the threshold voltage of the light-emitting element is applied between the
EL層203は、発光物質を含む発光層303を少なくとも有する。
The
また、EL層203は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。EL層203には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。
The
図15(B)に示す発光素子は、第1の電極201及び第2の電極205の間にEL層203を有し、該EL層203では、正孔注入層301、正孔輸送層302、発光層303、電子輸送層304、及び電子注入層305が、第1の電極201側からこの順に積層されている。
A light-emitting element illustrated in FIG. 15B includes an
図15(C)(D)に示す発光素子のように、第1の電極201及び第2の電極205の間に複数のEL層が積層されていてもよい。この場合、積層されたEL層の間には、中間層207を設けることが好ましい。中間層207は、電荷発生領域を少なくとも有する。
As in the light-emitting element illustrated in FIGS. 15C and 15D, a plurality of EL layers may be stacked between the
例えば、図15(C)に示す発光素子は、第1のEL層203aと第2のEL層203bとの間に、中間層207を有する。また、図15(D)に示す発光素子は、EL層をn層(nは2以上の自然数)有し、各EL層の間には、中間層207を有する。
For example, the light-emitting element illustrated in FIG. 15C includes the
EL層203(m)とEL層203(m+1)の間に設けられた中間層207における電子と正孔の挙動について説明する。第1の電極201と第2の電極205の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層207において正孔と電子が発生し、正孔は第2の電極205側に設けられたEL層203(m+1)へ移動し、電子は第1の電極201側に設けられたEL層203(m)へ移動する。EL層203(m+1)に注入された正孔は、第2の電極205側から注入された電子と再結合し、当該EL層203(m+1)に含まれる発光物質が発光する。また、EL層203(m)に注入された電子は、第1の電極201側から注入された正孔と再結合し、当該EL層203(m)に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層207において発生した正孔と電子は、それぞれ異なるEL層において発光に至る。
The behavior of electrons and holes in the
なお、EL層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、中間層を介さずにEL層同士を接して設けることができる。例えば、EL層の一方の面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接してEL層を設けることができる。 When the same structure as the intermediate layer is formed between the EL layers in contact with each other, the EL layers can be provided in contact with each other without using the intermediate layer. For example, in the case where a charge generation region is formed on one surface of the EL layer, the EL layer can be provided in contact with the surface.
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、二つのEL層を有する発光素子において、第1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、3つ以上のEL層を有する発光素子の場合でも同様である。 Further, by making the emission colors of the respective EL layers different, light emission of a desired color can be obtained as the entire light emitting element. For example, in a light-emitting element having two EL layers, a light-emitting element that emits white light as a whole of the light-emitting element by making the light emission color of the first EL layer and the light emission color of the second EL layer complementary colors It is also possible to obtain The same applies to a light-emitting element having three or more EL layers.
[発光素子の材料]
以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限られず、二層以上積層してもよい。
[Material of light-emitting element]
Examples of materials that can be used for each layer are shown below. Each layer is not limited to a single layer, and two or more layers may be stacked.
〔陽極〕
陽極として機能する電極(第1の電極201)は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物等を一種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数の大きい(4.0eV以上)材料を用いることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素もしくは酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又は金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等が挙げられる。
〔anode〕
The electrode functioning as the anode (first electrode 201) can be formed using one or more kinds of conductive metals, alloys, conductive compounds, and the like. In particular, it is preferable to use a material having a large work function (4.0 eV or more). For example, indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon or silicon oxide, indium zinc oxide, indium oxide containing tungsten oxide and zinc oxide, graphene, gold, platinum, nickel, Tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, a nitride of a metal material (for example, titanium nitride), or the like can be given.
なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用いることができる。 Note that when the anode is in contact with the charge generation region, various conductive materials can be used without considering the magnitude of the work function. For example, aluminum, silver, an alloy containing aluminum, or the like can also be used. .
〔陰極〕
陰極として機能する電極(第2の電極205)は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを1種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数が小さい(3.8eV以下)材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第1族又は第2族に属する元素(例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等)、これら元素を含む合金(例えば、Mg−Ag、Al−Li)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。
〔cathode〕
The electrode functioning as the cathode (second electrode 205) can be formed using one or more kinds of conductive metals, alloys, conductive compounds, and the like. In particular, it is preferable to use a material having a small work function (3.8 eV or less). For example, elements belonging to
なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電性材料を用いることができる。例えば、ITO、珪素又は酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物等も用いることができる。 Note that when the cathode is in contact with the charge generation region, various conductive materials can be used without considering the magnitude of the work function. For example, indium tin oxide containing ITO, silicon, or silicon oxide can be used.
電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すれば良い。また、銀ペースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いれば良い。 The electrodes may be formed using a vacuum deposition method or a sputtering method, respectively. In addition, when silver paste or the like is used, a coating method or an ink jet method may be used.
〔正孔注入層301〕
正孔注入層301は、正孔注入性の高い物質を含む層である。
[Hole Injection Layer 301]
The
正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物や、また、フタロシアニン(略称:H2Pc)、銅(II)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。 Examples of the substance having a high hole-injecting property include metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide, phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc), copper (II) A phthalocyanine-based compound such as phthalocyanine (abbreviation: CuPc) can be used.
また、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)などの高分子化合物や、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。 In addition, polymer compounds such as poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK) and poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly ( A polymer compound to which an acid such as styrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) is added can be used.
また、正孔注入層301を、電荷発生領域としても良い。陽極と接する正孔注入層301が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いることができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。
The
〔正孔輸送層302〕
正孔輸送層302は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。
[Hole transport layer 302]
The hole-
正孔輸送性の高い物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば良く、特に、10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB又はα−NPD)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)等の芳香族アミン化合物、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)等のカルバゾール誘導体、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)等の芳香族炭化水素化合物、PVK、PVTPA等の高分子化合物など、種々の化合物を用いることができる。 The substance having a high hole transporting property may be a substance having a hole transporting property higher than that of electrons, and is particularly preferably a substance having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or more. For example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD), 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) Aromatic amine compounds such as triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl]- Carbazole derivatives such as 9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: PCzPA), 2-tert-butyl-9 , 10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 9,10- Phenyl anthracene (abbreviation: DPAnth) aromatic such as hydrocarbon compounds, PVK, polymer compounds such as PVTPA like, can be used various compounds.
〔発光層303〕
発光層303は、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
[Light emitting layer 303]
The light-emitting
発光層303に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、ルブレン等が挙げられる。
As a fluorescent compound that can be used for the light-emitting
また、発光層303に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−Me)2(acac))等の有機金属錯体が挙げられる。
As a phosphorescent compound that can be used for the light-emitting
なお、発光層303は、上述した発光性の有機化合物(発光物質、ゲスト材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成としても良い。ホスト材料としては、各種のものを用いることができ、ゲスト材料よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。
Note that the light-emitting
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層303の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
With the structure in which the guest material is dispersed in the host material, crystallization of the light-emitting
ホスト材料としては、上述の正孔輸送性の高い物質(例えば、芳香族アミン化合物やカルバゾール誘導体)や、後述の電子輸送性の高い物質(例えば、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、オキサゾール系配位子又はチアゾール系配位子を有する金属錯体)等を用いることができる。具体的には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)などの金属錯体、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)などの複素環化合物や、CzPA、DNA、t−BuDNA、DPAnthなどの縮合芳香族化合物、NPB等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。 As the host material, the above-described substance having a high hole transporting property (for example, an aromatic amine compound or a carbazole derivative), a substance having a high electron transporting property described later (for example, a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton, A metal complex having an oxazole-based ligand or a thiazole-based ligand) can be used. Specifically, metals such as tris (8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Alq), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq) Complex, 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: Heterocyclic compounds such as BCP), condensed aromatic compounds such as CzPA, DNA, t-BuDNA, and DPAnth, aromatic amine compounds such as NPB, and the like can be used.
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加しても良い。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより効率良く行うためにNPB、あるいはAlq等をさらに添加しても良い。 A plurality of types of host materials can be used. For example, a substance that suppresses crystallization, such as rubrene, may be further added to suppress crystallization. Further, NPB, Alq, or the like may be further added in order to perform energy transfer to the guest material more efficiently.
また、発光層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光層を2つ有する発光素子において、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、発光層を3つ以上有する発光素子の場合でも同様である。 In addition, by providing a plurality of light-emitting layers and making each layer have a different emission color, light emission of a desired color can be obtained as the entire light-emitting element. For example, in a light-emitting element having two light-emitting layers, a light-emitting element that emits white light as a whole of the light-emitting element by making the light emission color of the first light-emitting layer and the light emission color of the second light-emitting layer have a complementary relationship It is also possible to obtain The same applies to a light-emitting element having three or more light-emitting layers.
〔電子輸送層304〕
電子輸送層304は、電子輸送性の高い物質を含む層である。
[Electron transport layer 304]
The
電子輸送性の高い物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば良く、特に、10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。 The substance having a high electron transporting property may be an organic compound having a higher electron transporting property than holes, and is particularly preferably a substance having an electron mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or more.
電子輸送性の高い物質としては、例えば、Alq、BAlqなど、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等や、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などを用いることができる。また、TAZ、BPhen、BCPなども用いることができる。 As a substance having a high electron transporting property, for example, Alq, BAlq, or a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn ( BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ) and other metal complexes having an oxazole-based or thiazole-based ligand can be used. Also, TAZ, BPhen, BCP, etc. can be used.
〔電子注入層305〕
電子注入層305は、電子注入性の高い物質を含む層である。
[Electron injection layer 305]
The
電子注入性の高い物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、酸化リチウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層304を構成する物質を用いることもできる。
As a substance having a high electron-injecting property, for example, an alkali metal such as lithium, cesium, calcium, lithium fluoride, cesium fluoride, calcium fluoride, or lithium oxide, or an alkaline earth metal, or a compound thereof is used. Can do. Alternatively, a rare earth metal compound such as erbium fluoride can be used. In addition, a substance constituting the
〔電荷発生領域〕
電荷発生領域は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体(アクセプター)が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体(ドナー)が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていてもよい。
[Charge generation area]
The charge generation region has a structure in which an electron acceptor (acceptor) is added to an organic compound having a high hole transporting property, and an electron donor (donor) is added to an organic compound having a high electron transporting property. There may be. Moreover, both these structures may be laminated | stacked.
正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の正孔輸送層に用いることができる材料が挙げられ、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、上述の電子輸送層に用いることができる材料が挙げられる。 Examples of the organic compound having a high hole-transport property include materials that can be used for the above-described hole-transport layer. Examples of the organic compound having a high electron-transport property include, for example, the above-described electron-transport layer. Possible materials are listed.
また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
Examples of the electron acceptor include 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F4-TCNQ), chloranil, and the like. Moreover, a transition metal oxide can be mentioned. In addition, oxides of metals belonging to
また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又は元素周期表における第13族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。 As the electron donor, an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to Group 13 of the periodic table, or an oxide or carbonate thereof can be used. Specifically, lithium, cesium, magnesium, calcium, ytterbium, indium, lithium oxide, cesium carbonate, or the like is preferably used. An organic compound such as tetrathianaphthacene may be used as an electron donor.
なお、上述したEL層203及び中間層207を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
Note that the above-described layers constituting the
以上が、発光素子の材料についての説明である。 The above is the description on the material of the light-emitting element.
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.
本実施例では、本発明の一態様の発光パネルを作製した。 In this example, a light-emitting panel of one embodiment of the present invention was manufactured.
本実施例で作製した発光パネルの平面図を図16(A)に示し、図16(A)における一点鎖線X1−Y1間の断面図を図17に示す。なお、図16(A)では発光パネルの構成の一部を省略して示す。 FIG. 16A is a plan view of the light-emitting panel manufactured in this example, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the dashed-dotted line X1-Y1 in FIG. Note that in FIG. 16A, part of the structure of the light-emitting panel is omitted.
図17に示すように、本実施例の発光パネルは、光取り出し構造を有する支持基板1229上に絶縁膜1224を介して発光素子1250が設けられている。絶縁膜1224上には補助配線1206が設けられており、第1の電極1201と電気的に接続する。補助配線1206の一部は露出しており端子として機能する。また導電層1210は第2の電極1203と電気的に接続する。第1の電極1201の端部及び導電層1210の端部は隔壁1205で覆われている。また、第1の電極1201を介して補助配線1206を覆う隔壁1205が設けられている。発光素子1250は、支持基板1229、封止基板1228、及び封止材1227により封止されている。
As shown in FIG. 17, in the light-emitting panel of this example, a light-emitting
本実施例の発光パネルでは、支持基板1229としてポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用い、封止基板1228として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET)層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、フレキシブルな発光パネルである。また、本実施例の発光パネルにおける発光領域の面積は56mm×42mmである。
In the light-emitting panel of this example, a polyester resin diffusion film was used as the
発光素子1250はボトムエミッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基板1229上に可視光を透過する第1の電極1201を有し、第1の電極1201上にEL層1202を有し、EL層1202上に可視光を反射する第2の電極1203を有する。
The light-emitting
本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。 A method for manufacturing the light-emitting panel of this example will be described.
まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層(タングステン膜)、被剥離層をこの順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜1224、補助配線1206、第1の電極1201、及び隔壁1205を含む。
First, a base film, a peeling layer (tungsten film), and a layer to be peeled were formed in this order on a glass substrate which is a manufacturing substrate. In this embodiment, the layer to be peeled includes an insulating
補助配線1206は絶縁膜1224上に計7本形成した。このとき補助配線1206のピッチが5.3mmになるように、また幅L2が322μmとなるようにした。第1の電極1201としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)膜を形成した。補助配線1206を覆う隔壁1205は、幅L1が330μmとなるように計7本形成した。
A total of seven
次に、仮支持基板と、第1の電極1201と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設けられる。
Next, the temporary support substrate and the
続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜1224が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着剤を用いて支持基板1229を貼り合わせた。支持基板1229としては、前述の通り、ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板1229上に第1の電極1201を露出させた。
Subsequently, a
次に、第1の電極1201上にEL層1202及び第2の電極1203を形成した。EL層1202は、第1の電極1201側から、青色の発光を呈する蛍光性化合物を含む発光層を有する第1のEL層、中間層、並びに、緑色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層及び赤色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層を有する第2のEL層がこの順で積層した。第2の電極1203には、銀を用いた。
Next, an
次に、封止材1227であるゼオライトを含む光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射することで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板1229と、封止基板1228である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET)層を有する基板と、を貼り合わせた。
Next, a photocurable resin containing zeolite as the sealing
以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネルの電圧−輝度特性を、図18の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光スペクトルを図19に示す。図19に示すように、本実施例の発光パネルは、青色の発光を呈する蛍光性化合物、緑色の発光を呈する燐光性化合物、赤色の発光を呈する燐光性化合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことがわかった。 The operating characteristics of the light-emitting panel obtained as described above were measured. The voltage-luminance characteristics of the light-emitting panel at this time are shown as “initial” in the legend of FIG. Further, FIG. 19 shows an emission spectrum of the light-emitting panel. As shown in FIG. 19, the light-emitting panel of this example includes all of light derived from a fluorescent compound that emits blue light, a phosphorescent compound that emits green light, and a phosphorescent compound that emits red light. It was found to show an emission spectrum.
その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発光パネルを、間隔をあけて3000回又は1万回発光させた。発光1回につき、発光パネルに2Aの電流を50ミリ秒(ms)間流した。このときの発光素子の電流密度は90mA/cm2に相当する。また、発光の間隔(非発光の時間)は10秒とした。 Thereafter, a reliability test of a light-emitting device using the light-emitting panel was performed. As a reliability test, the light emitting panel was made to emit light 3000 times or 10,000 times at intervals. For each light emission, a current of 2 A was passed through the light-emitting panel for 50 milliseconds (ms). The current density of the light emitting element at this time corresponds to 90 mA / cm 2 . Further, the light emission interval (non-light emission time) was 10 seconds.
図18に、3千回発光させた後、及び1万回発光させた後の発光パネルの電圧−輝度特性を示す。 FIG. 18 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting panel after emitting light 3000 times and after emitting light 10,000 times.
図18から、発光パネルの電圧−輝度特性は、1万回発光させた後でも、信頼性試験前とほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。このことから、本実施例の発光パネルの信頼性の高さが示された。 From FIG. 18, the voltage-luminance characteristics of the light-emitting panel remained almost the same as before the reliability test even after emitting light 10,000 times, and no deterioration of the light-emitting panel was observed. From this, the high reliability of the light emitting panel of this example was shown.
本実施例では、白色発光を呈する有機EL素子にどれだけ電流を流すことができるかを調べた。用いた有機EL素子の発光領域は2mm×2mmである。発光1回につき、有機EL素子に電流を50ミリ秒(ms)間流した。 In this example, it was examined how much current can be passed through an organic EL element that emits white light. The light emitting area of the used organic EL element is 2 mm × 2 mm. For each light emission, a current was passed through the organic EL element for 50 milliseconds (ms).
この結果、有機EL素子に60mAの電流を流すことができた(電流密度1500mA/cm2に相当)。しかし、68mAの電流を流す(電流密度1700mA/cm2に相当)と、有機EL素子はショートした。 As a result, a current of 60 mA could be passed through the organic EL element (corresponding to a current density of 1500 mA / cm 2 ). However, when a current of 68 mA was passed (corresponding to a current density of 1700 mA / cm 2 ), the organic EL element was short-circuited.
このことから、有機EL素子を適用した本発明の一態様の発光装置では、電流密度が1700mA/cm2未満の範囲で、光量を調整することができると示唆された。このことから、無機材料を用いた発光ダイオード等に比べて、有機EL素子には大電流を流すことができると考えられる。 This suggests that in the light-emitting device of one embodiment of the present invention to which an organic EL element is applied, the amount of light can be adjusted in a range where the current density is less than 1700 mA / cm 2 . From this, it is considered that a large current can be passed through the organic EL element as compared with a light emitting diode using an inorganic material.
本実施例では、本発明の一態様の発光装置を作製した。 In this example, a light-emitting device of one embodiment of the present invention was manufactured.
本実施例で作製した発光パネルの平面図を図16(B)に示し、図16(B)における一点鎖線X2−Y2間の断面図を図20(A)に示し、一点鎖線X3−Y3間の断面図を図20(B)に示す。なお、図16(B)では発光パネルの構成の一部を省略して示す。 A plan view of the light-emitting panel manufactured in this example is shown in FIG. 16B, a cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line X2-Y2 in FIG. 16B is shown in FIG. A cross-sectional view of FIG. Note that in FIG. 16B, part of the structure of the light-emitting panel is omitted.
本実施例の発光パネルは、支持基板1220上に絶縁膜1224を介して発光素子1250が設けられている。絶縁膜1224上には補助配線1206が設けられており、第1の電極1201と電気的に接続する。補助配線1206の一部は露出しており端子として機能する。第1の電極1201の端部及び導電層1210の端部は隔壁1205で覆われている。また、第1の電極1201を介して補助配線1206を覆う隔壁1205が設けられている。発光素子1250は、支持基板1220、封止基板1228、及び封止材1227により封止されている。
In the light-emitting panel of this example, a light-emitting
本実施例の発光パネルでは、支持基板1220としてポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用い、封止基板1228として薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET)層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、本実施例の発光パネルは、フレキシブルな発光パネルである。なお、本実施例の支持基板1220は、光取り出し構造を有しているといえる。
In the light-emitting panel of this example, a polyester resin diffusion film was used as the
本実施例の発光パネルにおける発光領域は、50mm×52.9mmのうち、直径20mmの円形の非発光領域を除いた領域である。該非発光領域には、発光パネルの開口部を含む。該非発光領域には、補助配線1206及び第1の電極1201を有さない(図20(A)参照)。これにより、開口を設ける際に、発光素子1250の第1の電極1201や補助配線1206と第2の電極1203とが接してショートすることを防止できる。
The light emitting area in the light emitting panel of this example is an area excluding a circular non-light emitting area having a diameter of 20 mm out of 50 mm × 52.9 mm. The non-light emitting region includes an opening of the light emitting panel. The non-light-emitting region does not include the
発光素子1250はボトムエミッション構造の有機EL素子であり、具体的には、支持基板1220上に可視光を透過する第1の電極1201を有し、第1の電極1201上にEL層1202を有し、EL層1202上に可視光を反射する第2の電極1203を有する。
The light-emitting
本実施例の発光パネルの作製方法について説明する。 A method for manufacturing the light-emitting panel of this example will be described.
まず、作製基板であるガラス基板上に、下地膜、剥離層(タングステン膜)、被剥離層をこの順で形成した。本実施例において、被剥離層は、絶縁膜1224、補助配線1206、第1の電極1201、及び隔壁1205を含む。
First, a base film, a peeling layer (tungsten film), and a layer to be peeled were formed in this order on a glass substrate which is a manufacturing substrate. In this embodiment, the layer to be peeled includes an insulating
補助配線1206は絶縁膜1224上に計125本形成した。このとき補助配線1206のピッチが420μmになるように、また幅L2が3μmとなるようにした。第1の電極1201としては、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)膜を形成した。補助配線1206を覆う隔壁1205は、幅L1が6μmとなるように計125本形成した。補助配線の幅が3μmと細いため、本実施例の発光パネルは、発光時に補助配線が視認されにくい。
A total of 125
次に、仮支持基板と、第1の電極1201と、を、剥離用接着剤を用いて接着し、剥離層を用いて被剥離層を作製基板より剥離した。これにより、被剥離層は仮支持基板側に設けられる。
Next, the temporary support substrate and the
続いて、作製基板から剥離され、絶縁膜1224が露出した被剥離層に紫外光硬化型接着剤を用いて支持基板1220を貼り合わせた。支持基板1220としては、前述の通り、ポリエステル系樹脂の拡散フィルムを用いた。その後、仮支持基板を剥離し、支持基板1229上に第1の電極1201を露出させた。
Subsequently, a supporting
次に、第1の電極1201上にEL層1202及び第2の電極1203を形成した。EL層1202は、第1の電極1201側から、青色の発光を呈する蛍光性化合物を含む発光層を有する第1のEL層、中間層、並びに、緑色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層及び橙色の発光を呈する燐光性化合物を含む発光層を有する第2のEL層がこの順で積層した。第2の電極1203には、銀を用いた。
Next, an
次に、封止材1227であるゼオライトを含む紫外光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を照射することで硬化させた。そして、紫外光硬化型接着剤を用いて、支持基板1220と、封止基板1228である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート(PET)層を有する基板と、を貼り合わせた。
Next, an ultraviolet light curable resin containing zeolite as the sealing
そして、発光領域に囲まれた非発光領域に重ねて円形の開口部を設けた。本実施例では、波長が紫外領域のレーザ(UVレーザ)を用いて発光パネルの一部を開口した。開口を設ける手段としてはレーザだけでなく、パンチ等も挙げられる。パンチ等で開口する場合、発光パネルが加圧されることにより、膜剥がれ(特にEL層1202等の膜剥がれ)が生じる場合がある。レーザを用いて開口することで膜剥がれを抑制でき、信頼性の高い発光パネルを作製できるため、好ましい。
Then, a circular opening was provided so as to overlap the non-light emitting region surrounded by the light emitting region. In this example, a part of the light-emitting panel was opened using a laser having a wavelength in the ultraviolet region (UV laser). The means for providing the opening includes not only a laser but also a punch. In the case of opening with a punch or the like, film peeling (particularly film peeling of the
そして、開口部を設けることで露出した発光パネルの端部を、紫外光硬化型接着剤を用いて覆い、封止材1226を設けた。
And the edge part of the light emission panel exposed by providing an opening part was covered using the ultraviolet light hardening-type adhesive agent, and the sealing
以上により得られた発光パネルの動作特性について測定を行った。このときの発光パネルの電圧−輝度特性を、図21の凡例のうち「初期」として示す。また、発光パネルの発光スペクトルを図22に示す。図22に示すように、本実施例の発光パネルは、青色の発光を呈する蛍光性化合物、緑色の発光を呈する燐光性化合物、橙色の発光を呈する燐光性化合物それぞれに由来する光がいずれも含まれる発光スペクトルを示すことがわかった。 The operating characteristics of the light-emitting panel obtained as described above were measured. The voltage-luminance characteristics of the light emitting panel at this time are shown as “initial” in the legend of FIG. Further, FIG. 22 shows an emission spectrum of the light-emitting panel. As shown in FIG. 22, the light-emitting panel of this example includes light derived from a fluorescent compound that emits blue light, a phosphorescent compound that emits green light, and a phosphorescent compound that emits orange light. It was found to show an emission spectrum.
なお、発光パネルは、2Aの電流が供給されるとおよそ10万cd/m2の輝度で発光する。 Note that the light-emitting panel emits light with a luminance of approximately 100,000 cd / m 2 when a current of 2 A is supplied.
その後、該発光パネルを用いた発光装置の信頼性試験を行った。信頼性試験としては、発光パネルを、間隔をあけて5万回発光させた。発光1回につき、発光パネルに2Aの電流を50ミリ秒(ms)間流した。このときの発光素子の電流密度は87mA/cm2に相当する。また、発光の間隔(非発光の時間)は0.5秒(s)とした。 Thereafter, a reliability test of a light-emitting device using the light-emitting panel was performed. As a reliability test, the light emitting panel was made to emit light 50,000 times at intervals. For each light emission, a current of 2 A was passed through the light-emitting panel for 50 milliseconds (ms). At this time, the current density of the light-emitting element corresponds to 87 mA / cm 2 . The light emission interval (non-light emission time) was 0.5 seconds (s).
図21に、5万回発光させた後の発光パネルの電圧−輝度特性を示す。 FIG. 21 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting panel after emitting light for 50,000 times.
図21から、発光パネルの電圧−輝度特性は、5万回発光させた後でも、信頼性試験前とほとんど変わらず、発光パネルの劣化が見られなかった。発光パネルを50ミリ秒の長さ、0.5秒間隔で、5万回点滅させても、発光パネルが実際に点灯している時間は40分ほどに過ぎないうえ、発光に伴う発熱が発光パネルに与える影響が少ないことが示された。 From FIG. 21, the voltage-luminance characteristics of the light-emitting panel remained almost the same as before the reliability test even after emitting light for 50,000 times, and no deterioration of the light-emitting panel was observed. Even if the light-emitting panel blinks 50,000 times at a length of 50 milliseconds and at intervals of 0.5 seconds, the light-emitting panel is actually lit for only about 40 minutes, and the heat generated by light emission is emitted. It was shown that there was little influence on the panel.
本実施例は、少なくともその一部を本明細書中に記載する実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in combination with any of the embodiments described in this specification as appropriate.
10 内視鏡装置
11 操作部
12 操作ダイヤル
13 コネクタ
14 操作ボタン
15 鉗子口
20 内視鏡装置
21 操作部
22 操作スティック
24 操作ボタン
25 表示部
50 内視鏡装置
51 表示部
52 制御部
53 記憶装置
54 操作部
101 挿入部
110 先端部
111 発光装置
112 光学装置
113 伝送路
114 孔
116 発光部
117 伝送路
120 光
121 外装部材
122 先端面
123 反射部材
124 凹レンズ
125 領域
126 凸レンズ
131 発光装置
201 電極
203 EL層
203a EL層
203b EL層
205 電極
207 中間層
301 正孔注入層
302 正孔輸送層
303 発光層
304 電子輸送層
305 電子注入層
401 電極
402 EL層
403 電極
405 絶縁膜
407 接着層
408 導電層
409 構造
410 導電層
419 導電層
420 可撓性基板
422 接着層
424 絶縁膜
428 可撓性基板
450 有機EL素子
1201 電極
1202 EL層
1203 電極
1205 隔壁
1206 補助配線
1209 光取り出し構造
1210 導電層
1220 支持基板
1224 絶縁膜
1226 封止材
1227 封止材
1228 封止基板
1229 支持基板
1250 発光素子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記先端部は、発光装置と、光学装置と、を備え、
前記光学装置は、前記先端部の先端面に配置され、
前記先端部は、発光領域と、非発光領域と、を有し、
前記発光装置は、前記発光領域に配置され、
前記発光領域は、前記先端部の側面に沿って、前記先端部を備えるチューブ状の挿入部の延伸方向に延伸して、設けられ、
前記非発光領域は、前記先端部の側面に沿って、前記先端部を備えるチューブ状の挿入部の延伸方向に延伸して、設けられ、
前記非発光領域は、前記先端部を備えるチューブ状の挿入部の円周方向に前記発光領域と隣接する、
内視鏡装置。 An endoscope apparatus having a tube-like insertion portion with a distal end portion,
The tip portion includes a light emitting device and an optical device,
The optical device is disposed on a distal end surface of the distal end portion,
The tip has a light emitting region and a non-light emitting region,
The light emitting device is disposed in the light emitting region;
The light emitting region is provided along the side surface of the tip portion, extending in the extending direction of a tube-like insertion portion provided with the tip portion,
The non-light-emitting region is provided along the side surface of the tip portion, extending in the extending direction of the tube-like insertion portion including the tip portion,
The non-light-emitting region is adjacent to the light-emitting region in the circumferential direction of a tube-shaped insertion portion provided with the tip.
Endoscopic device.
前記発光装置は、面発光を発する、
内視鏡装置。 In claim 1,
The light emitting device emits surface light;
Endoscopic device.
前記光学装置は、撮像素子、または光ファイバーである、
内視鏡装置。 In claim 1 or claim 2,
The optical device is an image sensor or an optical fiber.
Endoscopic device.
前記発光装置は、前記先端部の前記先端面の一部を覆って設けられた、
内視鏡装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The light emitting device is provided so as to cover a part of the tip surface of the tip part.
Endoscopic device.
前記光学装置を介して得られる像に対して、動画像を観察する第1のモードと、静止画像を撮影する第2のモードとを有し、
前記第1のモードのとき、前記発光装置から発光輝度が100cd/cm2以上10000cd/cm2未満の光を連続的に、または断続的に発し、
前記第2のモードのとき、前記発光装置から発光輝度が10000cd/cm2以上500000cd/cm2以下の光をシャッタースピードに同期させて発する、
内視鏡装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A first mode for observing a moving image and a second mode for capturing a still image with respect to an image obtained via the optical device;
When the first mode, the continuous light emission luminance is less than 100 cd / cm 2 or more 10000 cd / cm 2 light from a light emitting device, or intermittently emitted,
When in the second mode, the light emitting device emits light having a light emission luminance of 10,000 cd / cm 2 or more and 500000 cd / cm 2 or less in synchronization with the shutter speed.
Endoscopic device.
前記発光装置は、発光性の有機化合物を含む発光素子を備える、
内視鏡装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The light emitting device includes a light emitting element including a light emitting organic compound.
Endoscopic device.
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